陀螺罗经误差及消除

陀螺罗经误差及消除第一页，共二十五页，编辑于2023年，星期四纬度误差一.纬度误差产生的原因：垂直轴阻尼法是纬度误差产生的根本原因主轴在r点获得稳定的物理意义：

(1)相对于水平面达到平衡:V1=u3

(2)相对于子午面达到平衡:V2=u2

垂直轴阻尼法是纬度误差产生的根本原因

第二页，共二十五页，编辑于2023年，星期四二.纬度误差的大小与方向：由：V1=u3,V2=u2有：H1

αr=－MDθrH

2=－Mθr求得：αr=－MD/Mtg误差大小与罗经的结构参数有关，且随纬度的增大而增大。北纬偏东误差，南纬偏西误差。采用短轴阻尼法的罗经才有的误差第三页，共二十五页，编辑于2023年，星期四三.补偿法外补偿法：转动罗经基线或刻度盘

内补偿法：对罗经施加补偿力矩，使主轴返回子午面两种方法下主轴稳定位置的区别？

补偿力矩的施加方案

A.施加垂直轴补偿力矩(SperryMK37型)B.施加水平轴补偿力矩

(阿玛—勃朗10型)第四页，共二十五页，编辑于2023年，星期四速度误差(speederror)

一．定义：船舶作恒速恒向航行时，罗经主轴的稳定位置与罗经在静止基座上主轴的稳定位置之间在方位上的偏差角.影响因素：V、C、φ第五页，共二十五页，编辑于2023年，星期四二.产生原因图2－3第六页，共二十五页，编辑于2023年，星期四船舶运动速度产生新的牵连动分量

(引起主轴作进动新的视运动V3)(实际通常忽略)船舶在地球上牵连动角速度在地理坐标中的分量第七页，共二十五页，编辑于2023年，星期四三.速度误差的物理实质航速的北向分量船舶所在的水平面的北半部向下偏转陀螺仪主轴产生向上的视运动主轴向西偏离一个方位角注:本例为北半球航行船舶且具有北向分速度时的情况第八页，共二十五页，编辑于2023年，星期四四.大小及特性在上图中根据V1=V3,有

(度)第九页，共二十五页，编辑于2023年，星期四速度误差的特点1.任何罗经均会产生速度误差。仅取决于航速（V）、航向（C）、和地理纬度（），与罗经结构参数无关。2.随船速（V）、纬度（）的增大而增大。3.航向偏北，αrv>0,西误差；航向偏南，αrv<0,东误差。东西航向无误差，南北航向误差最大。第十页，共二十五页，编辑于2023年，星期四五.速度误差消除1.速度误差校正表把αrv按不同的航速V航向C和地纬度φ计算后绘成表格或图表的形式,以便使用罗经时查用。使用时注意:（1）据航速、航向和纬度来查速度误差值。（2）在书中的表上，按航海习惯规定：正号为东差；负号为西差。（3）真航向＝罗经航向＋速度误差（4）若表中无对应的V、C和纬度时，可用内插法或选取与其接近的数值。2.外补偿法转动罗经基线或刻度盘

3.内补偿法

施加垂直轴补偿力矩，产生V1`以抵消V3

第十一页，共二十五页，编辑于2023年，星期四冲击误差一．定义船舶作机动航行时由于作机动航行的加速度引起的惯性力作用于陀螺罗经上而使主轴偏离其稳定位置所产生的误差B。二．冲击误差的分类第一类冲击误差：惯性力作用于控制设备上（BI）第二类冲击误差：惯性力作用于阻尼设备上（BII）第十二页，共二十五页，编辑于2023年，星期四第一类冲击误差设船舶在北纬某处，航向为C作加速机动航行。机动前的航速为V1，则主轴的稳定位置为r1

机动后的航速为V2，则主轴的稳定位置为r2船舶机动末了时刻主轴的位置为A点速度误差之差：冲击位移：第十三页，共二十五页，编辑于2023年，星期四主轴冲击进动的三种情况

1.当船舶机动终了时,主轴正好进动到新的稳定位置r2,

图2－6第十四页，共二十五页，编辑于2023年，星期四2.当船舶机动终了时,尚未由r1转向r2,落后于r2位于1的位置图2－7第十五页，共二十五页，编辑于2023年，星期四3.船舶机动终了时,主轴的进动超过了r2而抵达1处

图2－8第十六页，共二十五页，编辑于2023年，星期四舒拉条件：不产生第一类冲击误差的条件

或:φ=φ0（罗经的设计纬度）结论：当摆式罗经的等幅摆动周期等于84.4分钟时，在船舶机动持续时间内罗经主轴将由旧的稳定位置非周期地过渡到新的稳定位置而不产生第一类冲击误差

第十七页，共二十五页，编辑于2023年，星期四第一类冲击误差的特点及补偿法1.发生在机动终了时刻2.当3.当约1小时左右自动消失

的变化规律是：往北加速时，当航行纬度小于设计纬度时为西误差；大于设计纬度时为东误差；往南加速时情况与之相反。一般不设校正装置

第十八页，共二十五页，编辑于2023年，星期四第二类冲击误差1．定义：（强调是惯性力作用于陀螺罗经的阻尼设备上引起的）2．特点:（1）在机动终了后四分之一阻尼周期达最大值，约1小时后自动消失。（2）对摆式罗经而言，与纬度无关，往北加速时为东差；往南加速时为西差第十九页，共二十五页，编辑于2023年，星期四3.第二类冲击误差的补偿法：高于和等于设计纬度时，BI与BII符号相同，B=BI+BII，可关闭阻尼器，减小总的冲击误差。低于设计纬度时，BI与BII符号相反，B=BI－BII，不关闭阻尼器，减小总的冲击误差。可以将设计纬度定为60°，则船舶大部分时间使航行在低于设计纬度状态，因此可以不装阻尼开关。第二十页，共二十五页，编辑于2023年，星期四其他误差摇摆误差基线误差第二十一页，共二十五页，编辑于2023年，星期四摇摆误差一.定义：当船舶摇摆时，由于船舶摇摆加速度引起的惯性力作用于单转子罗经的控制设备上而使主轴偏离其稳定位置所产生的误差。二.特点：与罗经的结构参数、罗经的安装位置、船舶的摇摆姿态、地理纬度和船舶的摇摆方向等参数有关。在象限航向上航行且横摇时，摇摆误差最大。第二十二页，共二十五页，编辑于2023年，星期四三、摇摆误差的消除：下重式（安许茨）罗经：采用双转子。液体连通器（斯伯利）罗经：采用高粘性的硅油。电控式罗经：采用在强阻尼电磁摆内设置高粘性硅油。总的消除原则:增长陀螺球的摇摆周期第二十三页，共二十五页，编辑于2023年，星期四基线误差一.定义：罗经的基线与船舶首尾线不平行引起的读数误差。包括主罗经基线误差、分罗经基线误差和传向误差。二.特点：大小、符号不随时间、航向而变化，与罗经本身无关,是固定值，又称为固定误差。

第二十四页，共二十五页，编辑于2023年，星期四三